CN101887826B - 用于断路器的辅助脱扣单元 - Google Patents

Abstract

在欠电压脱扣单元中，电枢(10)通过鼓形件(12)作用于脱扣滑块(14)。当脱扣时，辅助开关(44)被关闭。为了使欠电压脱扣单元在脱扣之后复位，所属的断路器的锁扣机构通过驱动销钉(42)作用于鼓形件(12)。同时，在鼓形件(12)上形成有突出的部件(45)，该部件在鼓形件(12)回转时关闭辅助开关(44)。因此，辅助开关(44)本身不必直接与锁扣机构耦合。

Description

用于断路器的辅助脱扣单元

技术领域

本发明涉及一种用于断路器的辅助脱扣单元，并且特别涉及一种欠电压脱扣单元。

背景技术

断路器的任务是当出现特定的干扰时使多个用户与电压供电网络断开。典型的干扰是出现短路电流，并且断路器通常设计用于，当出现这种短路电流时使开关元件运动并且因此使用户和电源之间的连接断开。

然而，现在也希望在另外的情况下使用户与电网这样地断开。特别可以是这样，即希望在电网中出现过电压时或者当电网中出现欠电压时用户与电网断开。为了为此目的提供一种功能而使用了辅助脱扣单元。这种单元典型地设计为插件，该插件可推入断路器的插件框架中。在断路器中的部分脱扣机构传统上是锁扣机构。辅助脱扣单元可以恰好作用于这个锁扣机构并且因此通过断路器产生断开。为此，其设计具有脱扣件、例如挺杆。脱扣件、也即特别是挺杆缩入到未脱扣的状态中。为了实现脱扣，脱扣件从辅助脱扣单元的壳体中移动出来。

在脱扣之后必然存在使系统复位的可能性。为了使断路器复位，其具有手柄，该手柄作用于锁扣机构。也使用该手柄来使辅助脱扣单元复位。因此通常的是，在操纵断路器的手柄被时，断路器的锁扣机构间接地作用于脱扣件。在辅助脱扣单元中存在作用链：存在监测设备，该监测设备识别出脱扣情况，其方法是，该监测设备特别地监测电压并且因此识别出超过或低于电压阈值。现在存在电枢，该电枢通过用于实现运动的装置而可运动，并且该用于实现运动的装置在脱扣情况下由监测设备控制。电枢典型地不直接作用于脱扣件，而是通过可移动体与其耦合。对此的原因还在于，即通过可移动体可以更容易地实现脱扣件的复位和也可以更容易地实现电枢的复位。因此本发明从这种情况出发，即在这样的可移动体上布置有耦合件，也就是说可移动体具有这种耦合件，其中通过该耦合件能够实现由锁扣机构产生的作用，也就是恰好在复位时。该作用在于，即使可移动体进而恰好也使与其耦合的脱扣件产生运动，其中该运动由结构性的构造来确定(预定)。

在上述类型的辅助脱扣单元中，通过监测设备实现对电压的监测，该设备就其那方面而言为了其运行而需要电能。出于这个原因，这种辅助脱扣单元具有用于施加外部的电压的接口，通过这些接口提供这些电能。现在对于一些应用来说存在着要求，即当脱扣时，所施加的电压应该被断开。这种断开可以通过简单的开关来实现。这些开关被称为“辅助开关”。这些辅助开关在辅助脱扣单元中布置在用于驱动监测设备的电压的电压接口的后方。辅助脱扣单元具有至少一个辅助开关，通常甚至为每个电压接口设置一个自身的辅助开关。如果电压在脱扣时断开，那么其也必须在断路器复位时再次重新接通。困难之处在于：在迄今为止的解决办法中，如利用可移动体和电枢来使脱扣件复位一样，也完全利用了通过断路器的手柄来使锁扣机构复位。为了使辅助开关复位，在另一位置上，也就是说恰好在辅助开关的区域中提供了耦合件，从而锁扣机构可以通过该耦合件直接关闭辅助开关，该辅助开关为了断开电压而预先已经被打开。由于因此一方面必须为脱扣件和所属的机构提供耦合件并且必须为辅助开关提供耦合件，因此需要复杂的结构，并且这甚至也涉及到锁扣机构自身。当安放辅助开关时特别存在限制，因为其必须与所属的耦合件一同布置在辅助脱扣单元的那个面向锁扣机构的侧面上。同样的问题也存在于具有电枢、可移动体和脱扣件的脱扣机构。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种途径，即如何在尽管存在辅助开关的情况下仍然能够没有过多的结构性的限制地设计用于断路器的辅助脱扣单元，从而在辅助脱扣单元的结构中也可以考虑到另外的次要条件以及考虑到复位的要求。

该目的通过具有根据权利要求1所述特征的辅助脱扣单元来实现。

根据本发明，与脱扣件耦合的可移动体具有用于对辅助开关进行作用的装置，如果由锁扣机构使可移动体产生预定的运动，则借助于该装置来关闭辅助开关。

替代了这种方法，即迄今为止通过锁扣机构直接关闭辅助开关，在本发明中，辅助开关间接地通过可移动体关闭。在复位的过程中，可移动体无论如何都会通过锁扣机构来移动。为此所提供的、在可移动体上的耦合件随之可以保留唯一的耦合件，不必为辅助开关如现有技术中那样提供特别的耦合件。因此在辅助脱扣单元的结构中适宜于锁扣机构的已知的结构而存在更大的自由度。特别也由于辅助开关的存在而没有那些自身涉及锁扣机构的结构的限制。

原则上，可移动体有可能进行线性运动，然而，这在可移动体可旋转时被证实为是有利的。在可旋转体的情况中，可以在与旋转轴线保持任意的间距处和任意的角度位置上设置合适的装置，该装置与另外的部件共同作用。如果可移动体可围绕固定的轴线旋转，则系统特别稳定地工作。

在可旋转体的情况中，耦合件可以简单地包括销钉或者设计为这种销钉。当限定了相对于可旋转体的固定的轴线时，这样一种销钉可以与旋转轴线间隔开地布置并且平行于同一旋转轴线延伸。随后可以通过对销钉的作用，也就是通过锁扣机构来使得可移动体容易地旋转。销钉因此是用于施加转矩的作用点。

如果耦合件布置在可移动体的一个侧面上，则优选的是，在可旋转体的与该侧面背离的侧面上提供用于对辅助开关进行作用的装置。正好如优选地提供的销钉一样，突出的元件可以提供作为用于产生作用的装置。突出的元件本身可以设计为圆柱形销钉，然而也可以具有并不完全是这么简单的形式，从而在其旋转时与可旋转体的剩余部分共同地具有精确限定的效果，也即在辅助开关上或在用于关闭辅助开关的机构上。如果用于产生作用的装置，也即特别是突出的元件布置在耦合件上并且进而布置在可移动体的与锁扣机构背离的侧面上，那么辅助开关就可以安置在辅助脱扣单元的不与锁扣机构共同作用的侧面上。利用辅助开关也可以将导线安置在该侧面上，其由辅助开关中断。最后，也可以将那些通过该导线供给电能的监测设备刚好布置在该侧面上。所有这些部件随后在辅助脱扣单元的结构中不受妨碍或仅受到轻微妨碍地起作用。

优选地，脱扣件应该或多或少地线性运动。为了在与可旋转体相耦合时能够实现这一点，该耦合应能够实现，即脱扣件相对于可旋转体在它那方面可运动，特别是可翻转。这随之是这种情况，即脱扣件远离于旋转轴线悬挂在主体之上或主体之中。对此，可旋转体可以包括杆，该杆平行于可旋转体的旋转轴线延伸。脱扣件与可旋转体的耦合的基本原理近似于将连杆固定在轮上，其中当前通过可旋转体，在未脱扣的状态与脱扣的状态之间仅仅必须经历小的旋转角度。与在连杆中的情况一样，线性运动的元件，如特别是活塞在当前的情况下可以是或多或少地直线运动的脱扣挺杆。

在辅助脱扣单元中典型地存在蓄能器，该蓄能器运动以便使可移动体脱扣并且进而将脱扣件从辅助脱扣单元的壳体中压出。如果可移动体体是可旋转的，则弹簧不能容易地在其上稳定地支撑，这是因为弹簧的支承部与主体一起旋转。尽管如此，为了能够为可旋转体稳定地加载弹簧力，优选地在可旋转体上形成有或固定有保持架，并且在该保持架中设置有容纳部。如果现在螺旋弹簧啮合入该容纳部中，那么该螺旋弹簧就不能在可旋转体旋转时滑脱，而是稳定地保持。其随之可以最佳地将力传递到可旋转体上。

如上所述，通过电枢的运动来开始脱扣。实际的脱扣在弹簧力下实现。因此必须在未脱扣的状态中确保，即电枢锁止了可旋转体的运动，以及必须随后在脱扣情况下释放一个运动。电枢在可旋转体上的耦合可以这样被解除，即电枢具有销子，以及该销子啮合入主体中的切口中。该切口应该提供有肩部，其中在该肩部上连接有更狭窄的导向部(尤其是滑槽)。随后应该如下布置：在辅助脱扣单元的未脱扣的状态中，布置在电枢上的销子支撑在肩部上。通常存在的蓄能器随后这样施压于可移动体，即肩部压向销子并且因此阻止了可移动体的运动。用于实现运动的装置应该随后使电枢产生一种运动，即销子随着电枢的运动一起从肩部上运动离开并且随后因此能够实现可旋转体的旋转，这是因为提供有导向部。销子随后可以在可旋转体在电枢运动之后进行旋转时在导向部中，也就是在滑槽中引导，直至其达到滑槽的端部为止。随后可旋转体的运动被停止。

附图说明

下面参照附图说明本发明的一个优选的实施方式，图中示出：

图1以透视图示出了在根据本发明的欠电压脱扣单元中所使用的鼓形件，

图2以前视图示出了根据图1的鼓形件，

图3以侧视图示出了在取下了盖板的情况下的根据图1的鼓形件，

图4以透视图示出了具有根据图1的鼓形件和与之连接的另外的部件的装置，

图5以从侧面的内部视图示出了在取下了侧面的部件的情况下的根据图4的装置，

图6以前面的截面图示出了根据图4的装置，并且一同示出了根据本发明的欠电压脱扣单元的辅助开关的原理图。

具体实施方式

在欠电压脱扣单元中通过监测设备监测了，施加在两个电位点之间的电压是否超过了阈值。如果是这种情况，那么监测设备就使电枢运动，该电枢间接地作用于脱扣件，从而使该脱扣件从欠电压脱扣单元的壳体中运动出来并且作用于断路器的锁扣机构，而欠电压脱扣单元属于该断路器。

在当前的情况下，电枢10通过可围绕旋转轴线A旋转的鼓形件12与脱扣滑块14耦合。鼓形件12具有中央的、在当前是圆形的管16，该管可作为轴承插在(未示出的)杆上并且围绕该杆旋转。在管16的两侧上布置有轮状的圆盘18，20，其中这些圆盘的外直径大于管16的直径。在图3中单独示出的圆盘18未覆盖有环形的盖板22。

两个圆盘18，20除了通过管16在径向尽量远地连接之外，也通过圆形横截面的杆24彼此连接。脱扣滑块14具有切口26(图5)，并且这样地利用该切口26悬置在鼓形件12中，即杆24穿过该切口26。当鼓形件12旋转时，杆24(在图5中向左)推动脱扣滑块14。杆24在此可以在切口26中往复运动(在根据图5的视图中这是上下运动)。脱扣滑块因此不发生翻转，而是直线地运动。

为了在脱扣情况下使鼓形件12开始运动，提供有弹簧，在当前是螺旋弹簧28。为了实现弹簧的耦合，在鼓形件12的两个圆盘18和20中设置有切口30，其中保持架32悬置在切口30中。保持架32在其那方面具有带有圆形横截面的容纳部，螺旋弹簧28恰好配合插入该容纳部中。螺旋弹簧28向着该容纳部的端部并且进而向着保持架32施压，以及该力被传递到圆盘18和20上，从而获得施加在鼓形件12上的转矩。当鼓形件12旋转时，保持架32可以完整地相对于鼓形件12旋转并且因此超出一个旋转角度范围时分别这样地调节，即螺旋弹簧28基本上不必弯曲。

在未脱扣的状态中，螺旋弹簧28应该被施加预应力以及停止鼓形件12的旋转。为了实现脱扣，鼓形件12必须随后被释放。脱扣通过电枢10的运动实现。电枢10具有销子32，其啮合入鼓形件12的切口34(参看图3)中。在未脱扣的状态中，销子32支撑在肩部36上，该肩部通过切口34的造型来提供。当脱扣时，电枢10(在根据图5的显示中向左)运动。随后，销子32从肩部36中脱出。在肩部36上连接有滑槽38。在未脱扣的状态中弹簧28向着保持架32并且进而向着鼓形件12施压期间，但鼓形件12不能运动，这是因为肩部36被压向销子32，一旦销子32不再锁止肩部36，则鼓形件12可旋转：在此，销子32也就沿着滑槽38运动。只有当鼓形件12一直旋转到那个程度，即端部40到达销子32，才重新停止了旋转。当旋转时，螺旋弹簧28松弛，以及脱扣滑块14如上述地那样运动。

在脱扣之后，必须在任何时候都重新使整个系统复位，也就是说断路器和欠电压脱扣单元都复位。复位通过断路器上的手柄的操纵来实现，该手柄作用于断路器的锁定机构。在当前，通过这样一种手柄的操纵也使欠电压脱扣单元复位。为此，在板22上布置有圆柱形的驱动销钉42，其中圆柱体的对称轴线B平行于鼓形件12的旋转轴线A并且在当前最大可能地与其间隔开。驱动销钉42以一种自身已知的并因此在这里未通过图示说明的方式从欠电压脱扣单元的壳体中伸出，也即进入断路器的锁扣机构的区域中，而欠电压脱扣单元属于该断路器。当锁扣机构复位时，随之存在相同的元件，其作用于驱动销钉42并且促成了相同的运动。随后，鼓形件12克服螺旋弹簧28的力旋转，并且同时作用于电枢10以及将其推回，从而最终重新实现了在图5中示出的情况，在该情况下，销子32阻止鼓形件12在脱扣的状态中的自身回转。

在当前情况中，在欠电压脱扣单元中设置有辅助开关，其在图6中示意性地示出并且在那里以44标出。当欠电压脱扣单元脱扣时，辅助开关44以自身已知的方式被打开，从而使得，只要该欠电压脱扣单元处于脱扣的状态中，那么为了监测设备以及在一定条件下为了另外的设备的运转而提供的电压不持久地施加在欠电压脱扣单元中。当复位时，开关44也应该重新被关闭。在当前，这间接地通过鼓形件12实现：在板18上固定有或设计有与板18远离的突出的元件45，该突出的元件具有辅助开关操纵机构的功能。如在图6中象征性地示出地，在突出的元件45上设置有斜切部，该斜切部在鼓形件12旋转时沿着在开关44中被操纵的构件46滑动，并且引起这样的效果，即当鼓形件12运动到其未脱扣的角度位置中时，辅助开关44被关闭。辅助开关44由此可以布置在欠电压脱扣单元的背离于锁扣机构的侧面上，在那里提供了足够的空间供使用。欠电压脱扣单元由此可自由地设计。利用驱动销钉42仅存在着一个唯一的耦合件，锁扣机构通过该耦合件进行复位。不需要第二个这样的耦合件。

Claims (10)

1.一种辅助脱扣单元，用于断路器，所述辅助脱扣单元具有：脱扣件（14），用于对布置在所述辅助脱扣单元的外部的、断路器的锁扣机构进行作用；与所述脱扣件（14）耦合的可移动体（12），所述可移动体具有耦合件（42），通过所述耦合件，利用断路器的锁扣机构可以使所述可移动体（12）产生运动并使所述脱扣件（14）产生运动；以及至少一个辅助开关（44），用于断开从外部施加给所述辅助脱扣单元的电压，其特征在于，所述可移动体（12）具有用于对所述辅助开关（44）进行作用的装置（45），如果通过锁扣机构使所述可移动体（12）产生预定的运动，则借助于所述装置来关闭所述辅助开关（44）。

2.根据权利要求1所述的辅助脱扣单元，其特征在于，所述辅助脱扣单元是欠电压脱扣单元。

3.根据权利要求1所述的辅助脱扣单元，其特征在于，所述可移动体（12）可围绕固定的旋转轴线（A）旋转。

4.根据权利要求2所述的辅助脱扣单元，其特征在于，所述耦合件包括销钉（42），所述销钉平行于所述可移动体（12）的旋转轴线（A）延伸。

5.根据权利要求4所述的辅助脱扣单元，其特征在于，向外突出的元件被提供作为用于在所述可移动体（12）的背离所述销钉（42）的侧面上对所述辅助开关进行作用的装置。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的辅助脱扣单元，其特征在于，所述可移动体包括杆（24），所述杆平行于所述可移动体（12）的旋转轴线（A）延伸。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的辅助脱扣单元，其特征在于，在所述可移动体（12）上形成有、固定有或者悬挂有具有容纳部的保持架（32），螺旋弹簧（28）啮合到所述容纳部中。

8.根据权利要求6所述的辅助脱扣单元，其特征在于，在所述可移动体（12）上形成有、固定有或者悬挂有具有容纳部的保持架（32），螺旋弹簧（28）啮合到所述容纳部中。

9.根据权利要求2至5中任一项所述的辅助脱扣单元，其特征在于用于对所述可移动体（12）进行作用的电枢（10），其特征还在于，在所述可移动体（12）上形成有切口（34），布置在所述电枢（10）上的销子（32）啮合入所述切口中，其中，在所述辅助脱扣单元的未脱扣的状态中，所述销子（32）支撑在肩部（36）上并且用于使所述电枢（10）运动的装置设计用于使所述电枢进行运动，以产生脱扣的状态，从而使得所述销子（32）从所述肩部（36）上运动离开，其中所述切口（34）具有滑槽（38），所述销子（32）在所述可移动体（12）随后旋转时在所述滑槽中引导。

10.根据权利要求8所述的辅助脱扣单元，其特征在于用于对所述可移动体（12）进行作用的电枢（10），其特征还在于，在所述可移动体（12）上形成有切口（34），布置在所述电枢（10）上的销子（32）啮合入所述切口中，其中，在所述辅助脱扣单元的未脱扣的状态中，所述销子（32）支撑在肩部（36）上并且用于使所述电枢（10）运动的装置设计用于使所述电枢进行运动，以产生脱扣的状态，从而使得所述销子（32）从所述肩部（36）上运动离开，其中所述切口（34）具有滑槽（38），所述销子（32）在所述可移动体（12）随后旋转时在所述滑槽中引导。

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